книги / Насосы, вентиляторы, компрессоры

^

и

-

давление

и

скорость

в

сечении

2-2,

т.е.. на выходе

из

напооного

патрубка насоса;

нивелирные

высоты,

оп­

ределяющие положение

по высоте

центров сечений 1-1 и 2-2 относи­

тельно выбранной плоскости

срав­

Рис. 1-5

нения.

Трехчлен Бернулли

+

определяет

полный

гидродинамический напор потока при входе во всасывающий патрубок насо­

са,

а

2.а.+Р я /М

-

то же

на выходе из напорного

пат­

рубка. Таким образом, полный напор,

развиваемый насосом,

равен

разнос­

ти полных гидродинамических напоров на выходе из напорного и при входе

во всаоывающий патрубок машины Н я

- Hj. Полезная энергия, передан­

ная

потоку в

насосе,

определяется

разностью анэргий

в

тех

же

сечениях

£

* € г - е ,

Обычно давление

при входе

во

всасывающий патрубок

насоса

мень­

ше атмосферного

Ра ,

а давление

на выходе из напорного патрубка

больше

атмосферного

Pg >

Pft. Поэтому

P j

а Ра

-

?вак

и Р2

а Ра

+ Рм.

где

Рвак - показание вакууметра,

а Рм -

показайие

манометра.

Учиты­

вая

это, уравнение

(1-3)

примет вид

Via-v ,*

(м

СТ.ЖИДК.).

(1-4)

По уравнению 1-4 обычно определяют

напор,

развиваемый насосом,

при проведении испытаний в лабораторных или производственных условиях.

2.

В е н т и л я т о р ы

и

г а э о д у э к и

Через

эти ма­

шины перемещается

сжимаемая жидкость,

но при

небольшом изменении

дав­

ления,

составляющем нередко

лишь

сотые

и десятые доли

атмосферы

или

тысячные и сотые доли МПа. Поэтому плотность

жидкости,

проходящей

через машину, здесь приближенно можно считать неизменной и равной

средней

( j i

+ J t )/2

C O flSt. ^

Тогда1 ^

* I/ft

«*C0№ i|

и уравнение

1-1

прини­

мает вид

^

е

(Дж/кг),

U -5 )

мо мал, им можно принебречь.

Величина энергии,

переданной потоку в

вентиляторе или

гаэодувке, обычно оценивается

по полному повышению

давления

создаваемому

такой машиной

Д Р=ре= Р2с~ RCT^Pcp-^2^ ~

(Па),

(1-6)

где Р^ст

и pieT - статические

давления

соответственно во

всасывающем

и напорном патрубках вентилятора или газодувки;

р с^*\^/2

и

*У*/2

динамические давления там же.

Таким образом,

полное

повышение давления,

создаваемое вентилято­

ром или газодувкой,

равно

разности

полных давлений потока

на выходе

из нагнетательного и при входе во

всасывающий патрубок машины. При

этом, полное давление равно сумме статического

и динамического дав~

лений Р |

PI o T + J ,t VtV 2

и Р 2

P2ct

♦ fc fV,â /2 .

В условиях эксплуатации вентиляторов и воздуходувок большое зна­

чение имеет так называемое статическое

давление, создаваемое

этими

машинами.

Это давление равио

разности

между полным повышением давле­

ния и динамическим давлением

на выходе

из напорного патрубка

машины

AP« = i P 'f t r f

<”»>

3.

К о м п р е с с о р ы .

Через

эти машины перемещается сжимае­

мая

жидкость

(воздух,

различные газы) при

значительном изменении дав­

ления. В этих условиях плотность жидкости,

ее

удельный объем нельзя

считать неизменными j> + e o n $ -tj ‘О 'Ф & олН ,

а

поэтому

Величина

энергии,

переданной потоку’в центробежном или осевом

компрессоре определяется уравнением

«

< * / « > . « - а д

При этом допустимо принебречь,

как и в предыдущем случае, рабо­

той

по преодолению сил

тяжести £ ( 2, ^ - f c i ) .

В поршневых и

роторных компрессорах, где скорооти во

всасывающем

и напорном патрубках невелики, энергия,

переданная

потоку

равна рабо­

те действительного

цикла

компрессора

е = е к =

р Д

Г**

(Дж/кг)

«ля

(1-9)

“ р у , - ) р ж *

$

€

( Д«/ кг) .

Вопроси к CIC 2.

1.

На основании

каких уравнений выводятся зависимости, по кото-

рыи иопио определить

энергии, передаваемую потоку в

машине?

2.

В чем оуцность уравнения баланса энергии для

одномерного

потока?

I . I , 3, 6, 10.

1.3. Иощнооть, передаваемая потоку

а машине

На СК 3 приведены зависимости, по

которым можно определить

полееиув и теоретическую мощности различных типов КВН.

И о ц н о с т ь , как известно, это

энергия, отнесенная к едини­

КВН тех

или иных типов, необходимо знать

полную удельную

энергию €

С1ж/кг),

полученную потоком в иаимне и

ее

маосовув подачу Л1

Скг/с),

т .е . N

- е т

/1000 ( кВт ) .

При этом,

полезная мощность -

мощность,

полученная потоком в машине: насосе, вентиляторе, дымососе,

гкзодув-

ке, определяется в зависимости от величины полезной энергии,

переда­

ваемой потоку

Спи. CJC 2).

Теоретическая же мощность компрессоров

В этих

уравнениях: Pj и Pg ~ давления при

входе и выходе из комп­

рессора;

- удельный объем газа при входе в

компрессор.

ки). В том и другом

случаях, поток

перемещается

через межлопаточные ка­

налы с относительной окоростью иг

, имеющей при входе на

колесо (ре­

шетку) индекс I, а

на выходе - 2.

Теоретически

эта скорость

направлена

частицы жидкости участвуют

еще в переносном движении с соответствующей

окружной

скоростью U ~ t ù Z

, а абсолютная

скорость

потока равна

оумме

векторов

относительной и переносной v w

+ r

Во входном и выходном

треугольниках

скоростей

угол между абсолют­

ной и окружной скоростями

обозначается

, другой угол - j9

Этот

окружной скорости.

По углу

J&t

при входе на

колесо

(решетку) определяет­

ся направление вращения колеса или решетки.

Колесо (решетка) вращаются в заданном

(расчетном)

направлении,

ес-

лн £ ,< 90°

р х

По углу

треугольника

скоростей на выходе

с центробежного

ко­

леса

определяется

его тип.

Так,

при

> 90°

колесо имеет

лопатки загну*

тые

вперед,

т .е . в

сторону

вращения

колеса,

а

при р *

90°

- лопатки

загнуты назад, т .е . в сторону противоположную

вращению

колеса.

У колес

о радиально-оканчивающимиея лопатками

90°.

Давление^, напор, развиваемые центробежным колесом пропорциональны

квадрату окружной скорости на выходе с колеса.

СЛС 4 поясняет особенности кинематики потока,

перемещающегося чере

решетку профилей осевого колеса» Лопаточный венец

такого колеса

можно

представить состоящим не совокупности кольцевых элементов,

каждому

из

которых соответствует плоская р е т е т к а

п р о ф и л е й .

Послед­

дрической

поверхностью

радиуса % г толщиной c t l и

развернуть

эту по

верхность

в плоскость.

Лопатки колеса в решетке выгладят в виде

тел

кры

плавно-сходящиеся в кормовой

части поверхности (рис-2- f

).

Основные характеристики профилей

Ь - хорда - линия, стягивающая

среднюю линию профиля; 5*

-

тол­

щина профиля;

- кривизна

профиля.

плоской

решетки профилей.

При перемещении потока через решетку одинаковыми будут окружная

скорость

при

входе и выходе с

решетки Ц

и осевая или расходная

скорость

С *

В связи с этим,

кинематика потока, перемещающегося че­

ческие и действительные

давление

и напор, развиваемые решеткой

Д р 4 = у и А \ Ь

H s * l r ' H t = ^ г 'У д М ’АУ.

По совмещенным треугольникам скоростей определяется средний гео­

метрический вектор скорости

= СUT| * Ш* )/2, в зависимости от ко­

Вопросы к СЛС k.

I.

Как называются и как направлены составляющие абсолютной ско­

рости при входе и на выходе с центробежного

колеса; при входе и на вы­

ходе с решетки профилей осевого колеса?

с.

Как определить направление вращения центробежного колеса (те­

оретически и практически)?

3.

OcHOirаче типы центробежных колес (по углу установки лопаток

рабочего

колеса на выходе f ix )?

4.

Почему осевая скорость перемещения потока через решетку профи­

лей осевого колеса называется "расходной”?,

ак ее определить?

5.

Какова связь кинематики и динамики -

аэродинамики потока, пе­

ремещающегося через решетку профилей осевого

колеса?

*

Сан определить направление вращения

решетки профилей осевого